最快最完整3D机械设计工作站配置方案2021v4

时间:2021-09-15   来源:   网友评论:0   人气: 151 作者:

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(一)3D机械设计典型应用与解决方案介绍

3D机械设计软件(主流:CATIA、UG、Creo、SolidWorks、Solid Edge...)广泛应用于3D机械设计、虚拟装配、逆向工程、设计与结构仿真等,
随着3D CAD应用深入,3D机械图形设计越来越庞大复杂,另外功能不断提升的CAD软件,遇到复杂3D机械设计,常规图形工作站在交互设计过程,出现卡顿、迟滞的情况变得普遍,三个典型问题:

1)如何配置一台最快图形工作站,保证大型/复杂3D机械图形不卡顿?
A300-001.jpg
图1  UltraLAB A300超频图形工作站
PT05.jpg
图2  UltraLAB PX300T多屏便携工作站

2)如何配置一台高端3D机械设计工作站,满足多用户共享应用?
multi-user-share-workstation3.jpg
图3 UltraLAB多用户共享图形工作站

3)如何配置一台高性能3D可视化图形工作站,满足超高分辨率显示应用?
multiscreen-3dcad.png
市场上可选工作站品牌:HP、DELL、联想、小众品牌…,一般客户碰到卡顿,首先想到从大品牌入手,花了很大一笔资金,解决其复杂设计卡顿问题,但实际机器到手后,3D机械图形依然卡顿,是什么原因呢
思维误区:
方案1 只要配备最高端的专业图卡,就可以解决
方案2 配备双Xeon+高端专业图卡,就可以解决
方案3 买大品牌最贵的图形工作站,就能解决

我们先了解一下计算机图形生成过程,这样更好知道什么样的配置是最快的。

3D模型流畅、不卡顿准确描述
“在3D图形交互设计过程中,图形工作站只要保证每秒生成24帧图形以上,从视觉上,操作是流畅的,感觉机器不卡顿”
否则,如果低于每秒24帧图形生成,就有卡顿问题。

图形生成(缩放移动流畅)的两个关键环节:
环节1 图形的几何顶点计算
对3D图形缩放或移动,都需要重新计算3D模型的几何顶点数据,这个过程实际是CPU单核计算过程,图形移动缩放流畅的话,说明CPU计算能力满足要求,要想保证不卡顿,首先几何顶点计算,CPU必须在1秒内完成24帧以上的计算量,
此环节跟显卡没有一毛关系 ,CPU频率越高,计算越快,
另外显示屏幕分辨率,对计算量影响很大,随着屏幕的分辨率增大(高清—2K---4K---8K),或随着三维模型复杂度大幅提升,几何顶点数据量几何级提升,CPU算力面临巨大的考验,

环节2 根据几何顶点数据,生成3D图形
根据CPU计算出的几何顶点,通过GPU卡生成三角形,在屏幕上画出相应的三维图形,
这个环节,全靠专业显卡(主要是Nvidia Quadro系列),
用多大容量显存的图卡,因为屏幕分辨率有限(通常高清),三维图形的几何顶点数据量,很多人顾虑,用最高端的显卡,实际测试,专业显卡低端的算力已经足够了,几何顶点数据量最大不超过600MB,显存2GB~4GB足够(GPU用于仿真加速计算除外),
现有中低端显卡(QP1000、QP2000、RTX4000)的像素填充率性能完全能保证3D模型的流畅 ,用高端图卡RTX5000、RTX6000、RTX8000以上,实属多余。

No

中低端显卡型号

像素填充率

显存带宽

1

Quadro P620 2GB

21.66GP/s

80.19GB/s

2

Quadro P1000 4GB

46.56GP/s

80GB/s

3

Quadro P2200 5GB

59.72GP/s

200.48GB/s

4

Quadro RTX4000 8GB

98.88GP/s

416GB/s

5

Quadro RTX5000 16GB

116.16GP/s

448GB/s

因此,保证三维模型不卡顿,CPU频率才是提升性能关键点,只有工作站的CPU频率越高,就是3D设计工作站计算性能越快


 

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